Napjainkban egyre világosabbá válik, hogy az energiafogyasztást, energiatermelést tekintve szakítanunk kell az olyan tradicionális megoldásokkal, amelyek károsak a környezetünkre, és amelyre hosszú távon már nem hagyatkozhatunk olyan bátran. A fosszilis energiaforrások már nem tekinthetőek a biztos lehetőségnek az energiatermelést tekintve, hisz ezek fogyóban vannak, és olyan hatással rendelkeznek, melyek az ökoszisztémára negatívan hatnak. Ezért is kell egy jobb megoldást találni, és ezért is kell ezt a lehető leghamarabb megoldani. Napjainkban szerencsére az égető energiakérdésre válasz is született, mely azonban lassan, de biztosan tör előre. Természetesen a válasz a megújuló energiaforrásokban keresendő. A megújuló energiaforrás olyan közeg, természeti jelenség, amelyből energia nyerhető ki, és akár naponta többször ismétlődően vagy folyamatosan rendelkezésre áll, vagy jelentősebb emberi beavatkozás nélkül legfeljebb néhány éven belül újratermelődik. Az ilyen energiaforrások egyik fő jelentősége, hogy használatuk teljes mértékben összhangban van a fenntartható fejlődés alapelveivel, tehát alkalmazásuk nem rombolja a környezetet. Ez merő ellentétben áll a nem megújuló energiaforrások, akárcsak a kőszén, kőolaj, földgáz, használatával, melyek halmozódó káros hatásokat okoznak, mint például az üvegházhatás, a levegőszennyezés vagy a vízszennyezés.
A napenergia az egyik legkedveltebb energiaforrás, és e tekintetben számtalan eszköz létezik, amellyel teljes mértékben ki lehet használni ezt a pazar energiaforrást. az egyik ilyen eszköz a napelem. A napelem, melyet fotovillamos elemnek is neveznek, egy olyan szerkezet, amely az elektromágneses sugárzást villamos energiává alakítja át. A napelemek teljes mértékben eltérnek a ma létező nagy teljesítményű naperőművektől. Ezek jellemzően más technológiát alkalmaznak, ugyanis a naphőerőművek esetén a Nap sugárzó hőenergiáját folyadéknak adja át sugárzó hőátadással ami túlhevítéssel gőzturbina meghajtásos villamos generátorral szolgáltat áramot.
A napelemek egyik nagy előnye, hogy rengeteg típusban kaphatóak, ezért minden egyes beruházó megtalálhatja a számára legideálisabb megoldást, attól függően, hogy pontosan mire is kell a napelem, milyen alkalmazására lesz szükség. Öt elterjedt napelem fajtát érdemes kiemelni. Az első az Amorf szilícium napelem, mely olcsóbb, de hatásfoka csak öt és nyolc százalékot ér el. Kevesebb szilícium kell a gyártáshoz, mint az egykristályos esetében, mert az aktív réteg csak 1 µm vastag. A második típus az egyéb vegyület-félvezető alapú napelem. Ennek a hatásfoka kevesebb mint tizenöt százalék. Egyik legelterjedtebb példa a kadmium-tellurid, a réz-indium-diszelenid (CIS) és a réz-indium-gallium-szelenid napelem. Előállításukhoz kevés félvezető alapanyag szükséges, mert az aktív réteg csak 1-2 µm vastag. Harmadik típus a szerves festék alapú napelem. Ezek elektrokémia elven működnek, a fényelnyelő anyag egy szerves festék. A hatásfoka csak két és négy százalék, azonban a gyártása rendkívül olcsóvá válhat a jövőben. A negyedik fajta a szerves anyagokból, polimerekből készült napelem. Ezek olcsók, de hatásfokuk csak két és öt százalék között mozog. Utolsó típusként mindenképp említést érdemel a szerves-szervetlen perovszkitek alapján készült napelem. E típusok kísérleti teljesítménye elérte már a húsz százalékot is, és nagyon gyors fejlődéssel, alacsony gyártási költséget garantálhatnak a jövőben. Ezek egyes fejlesztők szerint már 2017-ben piacon lesznek. Manapság a kutatás és fejlesztés nem korlátozódik kizárólag nagyobb hatásfok elérésére, inkább a hatásfok x élettartam/gyártási költség irányába terjed azzal a céllal, hogy a megtérülési idő minél rövidebb legyen. Ez a cél vékony-filmek alapján készített napelemek alkalmazásával érhető el: ezek egyedi hatásfoka alacsonyabb, de több réteg is összeépíthető és előállítási költségük sokszorta kisebb mint a hagyományos szilíciumra alapozott elemeké. Ugyanakkor a napelemek elterjedését nagymértékben hátráltató tényező az áruk, aminek két fő oka az előállításuk energia- és csúcstechnológia-igényessége, a kis széria, továbbá, hogy csak napsütésben képesek hatékonyan működni. Az utóbbi években azonban, főként a kínai napelemgyártás felfutása, és a tömegtermelés megjelenése miatt, folyamatosan csökken a napelemek ára.
A napelemek eme sokszínűsége garantálja, hogy minden egyes tulajdonos megtalálhatja a számára legjobb megoldást a napelemet tekintve. Természetesen nem csak a hatékonyságot kell figyelembe venni, hanem azt a tényezőt is, hogy ezzel egy olyan energiatermelő berendezés tulajdonosai vagyunk, amellyel a környezetet minden téren meg lehet óvni. Épp ezért is lehet a napelemek a jövő energiatermelő eszközének tekinteni.
